JPH09153474A - 基板洗浄ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリコンウェハなどの基板を洗浄する洗浄液
を吐出する洗浄液吐出ノズルの位置を決定後、簡単かつ
短時間で洗浄液吐出ノズルを固定することが可能な基板
洗浄ユニットを提供することである。 【解決手段】 ノズル位置固定部１２は、洗浄液吐出ノ
ズル１１の径とほぼ同一径の貫通孔有する、取付用ボル
ト１２２と位置決め用ナット１２３と弾性部材１２４と
を備えている。取付用ボルト１２２に螺合する位置決め
用ナット１２３を締めると、取付用ボルト１２２と位置
決め用ナット１２３とで形成される紡錘状の空間が徐々
に小さくなり、その空間に挿入された弾性物質１２４は
洗浄液吐出ノズル１１に押しつけられ、洗浄液吐出ノズ
ル１１を固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、基板処理装置にお
ける基板洗浄ユニットに関し、より特定的には、基板の
裏面を洗浄するための基板洗浄ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のごとく、半導体製造工程において
は、フォトレジストを基板の表面に塗布する。しかしな
がら、フォトレジストは、基板の裏面に付着すると、こ
の基板の裏面を汚染する原因ともなる。したがって、基
板の表面にフォトレジストを塗布する装置（レジスト塗
布装置）は、基板の裏面を洗浄するための基板洗浄ユニ
ットを備える。なお、現像処理を実行する現像装置も、
この基板洗浄ユニットを備えることがある。

【０００３】図４は、従来の基板洗浄ユニットにおける
洗浄液吐出ノズル近傍の構成を示す断面図である。図４
において、金属製（ステンレス製）の洗浄液吐出ノズル
４１は、基板Ｗの裏面に向けて外部から供給された洗浄
液を、先端に形成された洗浄液吐出孔（図示せず）から
吐出する。この洗浄液吐出ノズル４１の近傍には、ねじ
孔４２１と貫通孔４２２とを有し上下方向に可動する可
動台４２と、可動台４２の上面と一部において接触し全
体的に可動台４２を覆うように配置され洗浄液吐出ノズ
ル４１を固定するための樹脂製のノズル取付基板４３
と、洗浄液吐出ノズル４１の外面を覆うように配置され
る樹脂製のカバー４４とが配置される。可動台４２の下
部には、可動台４２の上下方向への可動量の基準となる
ベース４５と、このベース４５に固定的に立設されたネ
ジ４５１とが配置されている。ネジ４５１は、可動台４
２の貫通孔４２２を貫通しており、このネジ４５１に螺
合する２つのナット４５２によって、可動台４２の底面
が挟持されている。ノズル取付基板４３の一端には、貫
通孔４３１が形成されている。また、カバー４４の一端
にも貫通孔４４１が形成されている。ネジ４６が貫通孔
４３１および４４１を貫通し、ネジ孔４２１に螺合する
ことによって、ノズル取付基板４３およびカバー４４１
が可動台４２に対して固定される。

【０００４】基板洗浄処理が開始されると、洗浄液吐出
ノズル４１には、洗浄液導入管４７を介して純水などの
洗浄液（矢印参照）が導入される。この洗浄液は、洗浄
液吐出ノズル４１の先端に形成された洗浄液吐出孔から
基板Ｗの裏面に向けて吐出される。これによって、基板
Ｗの表面から回り込んだ処理液が洗い流され、また飛散
した小さなゴミなどが基板の裏面に付着することが防止
される。

【０００５】上記のように、洗浄液吐出ノズル４１は、
基板Ｗの裏面に向けて洗浄液を吐出するが、洗浄液の基
板Ｗに対する着液点の調整が精密に行われないと、洗浄
液が基板の外周方向へと供給されず、洗浄効果が低下す
る。さらに、基板Ｗの裏面の中心部分は、基板を水平面
内での回転が可能なように保持するために真空吸着され
ている。この真空吸着される部分に洗浄液が流れ込むと
真空ポンプ（図示せず）などに不都合が生じるため着液
点の調整は精密に行われる必要がある。そのため、上記
洗浄液吐出ノズル４１の高さは、微調整可能であること
が要求される。以下、その微調整について説明する。オ
ペレータは、まず、すべての洗浄液吐出ノズル４１に対
するネジ４６を抜き取り、可動台４２からノズル取付基
板４３およびカバー４４を取り外す。なお、図４中に
は、１つの洗浄液ノズル４１しか図示されていないが、
実際には、洗浄液吐出ノズル４１は基板処理装置内に複
数個設置されている。その後、オペレータは、ナット４
５２を回転させることによって、可動台４２が上下方向
に所定量移動するように調整する。オペレータは、可動
台４２が所定の高さに到達すると、ノズル取付基板４３
およびカバー４４を取り付け、ネジ４６を締めて洗浄液
吐出ノズル４１を固定させる。その後、オペレータは、
すべての洗浄液吐出ノズル４１の先端と基板Ｗの裏面と
の間の距離が、所望の距離Δｘに揃うまで、上記一連の
動作を繰り返し実行する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の基板洗
浄ユニットにおいて、可動台４２は、ネジ４５１に対す
る２つのナット４５２の螺合位置を変えることによっ
て、上下方向に移動するように構成されている。可動台
４２は、内部に空間を有しており、この空間内にレンチ
などを差し入れてナット４５２の調整作業が行われる。
ところで、可動台４２の内部空間にレンチを入れるため
には、ノズル取付基板４３およびカバー４４が邪魔にな
るため、それらを取り外さなければならない。しかしな
がら、ノズル取付基板４３を取り外すと、可動台４２に
対する洗浄液吐出ノズル４３の固定位置が決まらない。
従って、オペレータは、基板Ｗに対する可動台４２の上
下位置だけを目安として、高さ調整を行っていた。この
ように、従来の高さ調整は、勘に頼るところが大きく、
到底、１回の調整だけでは、洗浄液吐出ノズル４３の先
端と基板Ｗの裏面との間の距離を所望の距離Δｘに追い
込むことができなかった。従って、従来は、「ノズル取
付基板４３およびカバー４４の取り外し作業→ナット４
５２による可動台４２の高さ調整→ノズル取付基板４３
およびカバー４４の取り付け作業→基板Ｗに対する洗浄
液吐出ノズル４３の先端位置の確認作業」という一連の
作業を、何回も繰り返す必要があり、極めて煩雑であっ
た。しかも、洗浄液吐出ノズル４３は、１つの基板洗浄
ユニットに対して複数個配置されているため、各洗浄液
吐出ノズル４３に対して、上記一連の作業を必要とし、
オペレータに対する作業負担が極めて大きいという第１
の問題点があった。

【０００７】また、従来の基板洗浄ユニットは、洗浄液
吐出ノズル４１が金属によって構成されているため、そ
こから吐出される洗浄液が、金属汚染される可能性があ
った。そのため、基板を清潔に保つという基板洗浄処理
の本来の趣旨が害されるという第２の問題点があった。

【０００８】図５は、外部から供給された洗浄液を洗浄
液吐出ノズル４１へと供給するための洗浄液供給ユニッ
トを模式的に示した図である。以下、図５を参照して洗
浄液の供給経路について説明する。なお、ここでは、基
板処理装置内に設置される洗浄液吐出ノズル４１の個数
は４個の場合を想定している。図５において、図示しな
い外部の洗浄液供給源から供給された洗浄液は、第１導
入管５８によってユニット内に導入される。第１導入管
５８によって導入された洗浄液は、まず、第１分岐配管
５９によって２分岐される。第１分岐配管５９によって
２分岐された洗浄液は、それぞれ第２導入管５１０およ
び導入管接続部５１１を介して、第２導入管５１０より
も径の小さい第３導入管５１２に導入される。各第３導
入管５１２に導入された洗浄液は、さらに第２分岐配管
５１３で２分岐された後、洗浄液導入管４７と導入され
る。

【０００９】上記のように、従来の洗浄液供給ユニット
は、洗浄液吐出ノズル４１の設置個数に応じて、必要な
回数だけ分岐を繰り返した後に、洗浄液を洗浄液吐出ノ
ズル４１に供給する構成となっていた。そのため、従来
の洗浄液供給ユニットでは、分岐配管や導入管接続部な
どの本数が多くなり、配管施工が困難になるという第３
の問題点があった。この第３の問題点ゆえに、従来は、
基板処理装置の外部に洗浄液供給ユニットを設置せざる
を得なかった。

【００１０】それゆえに、本発明の第１の目的は、洗浄
液吐出ノズルを所望する高さで容易に固定することが可
能な基板洗浄ユニットを提供することである。本発明の
第２の目的は、洗浄液の金属汚染を防止することが可能
な基板洗浄ユニットを提供することである。本発明の第
３の目的は、洗浄液吐出ノズルに洗浄液を供給するため
の洗浄液供給経路を簡素な構成にすることが可能な基板
洗浄ユニットを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、基板の裏面を洗浄するための基板洗浄ユニット
であって、基板の裏面と近接し、先端部分に設けられた
洗浄液吐出孔から洗浄液を吐出する基板洗浄ノズルと、
基板洗浄ノズルの先端部分を所定位置で固定するノズル
固定手段とを備え、基板洗浄ノズルは、耐薬品性を有す
る樹脂によって構成されており、ノズル固定手段は、弾
性を有しており、基板洗浄ノズルの一部において周囲を
覆う弾性部材と、弾性部材を収納する空間領域を形成
し、当該空間領域の大きさを調節可能な空間領域形成手
段とを含み、空間領域形成手段は、基板洗浄ノズルの先
端部分が所定位置に位置したとき、空間領域を弾性部材
よりも小さくすることによって当該基板洗浄ノズルを圧
迫固定することを特徴とする。

【００１２】上記のように、第１の発明では、基板洗浄
ノズルが耐薬品性を有する樹脂によって構成されるた
め、基板に吐出される洗浄液を汚染することがない。ま
た、空間領域形成手段によって形成される空間領域が小
さくなると、その内部に収納されている弾性部材は、基
板洗浄ノズルを圧迫し固定する。したがって、基板洗浄
ノズルを所定位置に保ったままで容易に固定することが
できるため、基板洗浄ノズルの高さ調整に係るオペレー
タの負担が軽減される。

【００１３】第２の発明は、基板の裏面を洗浄するため
の基板洗浄ユニットであって、基板の裏面と近接し、先
端部分に設けられた洗浄液吐出孔から洗浄液を吐出する
複数の基板洗浄ノズルと、外部の洗浄液供給源から供給
された洗浄液を一括的に分岐し、分岐された洗浄液を各
前記基板洗浄ノズルへ供給する洗浄液分岐／供給手段と
を備えている。

【００１４】上記のように、第２の発明では、外部の洗
浄液供給源から供給された洗浄液は、洗浄液分岐／供給
手段によって一括的に分岐された後、各基板洗浄ノズル
に供給される。そのため、洗浄液供給源から基板洗浄ノ
ズルまでの配管設備の簡素化および小型化を図ることが
可能となる。

【００１５】第３の発明は、基板の裏面を洗浄するため
の基板洗浄ユニットであって、基板の裏面と近接し、先
端部分に設けられた洗浄液吐出孔から洗浄液を吐出する
複数の基板洗浄ノズルと、基板洗浄ノズルの先端部分を
所定位置で固定するノズル固定手段と、外部の洗浄液供
給源から供給された洗浄液を一括的に分岐し、分岐され
た洗浄液を各基板洗浄ノズルへ供給する洗浄液分岐／供
給手段とを備え、基板洗浄ノズルは、耐薬品性を有する
樹脂によって構成されており、ノズル固定手段は、弾性
を有しており、基板洗浄ノズルの一部において周囲を覆
う弾性部材と、弾性部材を収納する空間領域を形成し、
当該空間領域の大きさを調節可能な空間領域形成手段と
を含み、空間領域形成手段は、基板洗浄ノズルの先端部
分が所定位置に位置したとき、空間領域を弾性部材より
も小さくすることによって当該基板洗浄ノズルを圧迫固
定することを特徴とする。

【００１６】上記のように、第３の発明では、基板洗浄
ノズルが耐薬品性を有する樹脂によって構成されるた
め、基板に吐出される洗浄液を汚染することがない。ま
た、空間領域形成手段によって形成される空間領域が小
さくなると、その内部に収納されている弾性部材は、基
板洗浄ノズルを圧迫し固定する。したがって、基板洗浄
ノズルを所定位置に保ったままで容易に固定することが
できるため、基板洗浄ノズルの高さ調整に係るオペレー
タの負担が軽減される。さらに、外部の洗浄液供給源か
ら供給された洗浄液は、洗浄液分岐／供給手段によって
一括的に分岐された後、各基板洗浄ノズルに供給され
る。そのため、洗浄液供給源から基板洗浄ノズルまでの
配管設備の簡素化および小型化を図ることが可能とな
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
る基板洗浄ユニットの洗浄液吐出ノズル近傍の構成を示
す縦断面図である。図１において、基板Ｗの裏面には、
外部から供給された洗浄液を吐出する洗浄液吐出ノズル
１１が配置される。この洗浄液吐出ノズル１１の近傍に
は、所望する位置において洗浄液吐出ノズル１１を固定
するためのノズル位置固定部１２と、貫通孔１３１を有
し現像装置の図示しないベースに固定された取付パッド
１３とが配置される。なお、洗浄液吐出ノズル１１近傍
には、これらの構成以外にも様々な構成部が配置される
が、説明を簡素化するため、図１には、洗浄液吐出ノズ
ル１１の位置を固定するための構成のみを示している。

【００１８】洗浄液吐出ノズル１１は、耐薬品性を有す
る樹脂、例えばテフロン（商品名）製のチューブで形成
されており、その先端が袋状に加工される。その先端の
所定位置には、外部から供給された洗浄液を基板Ｗの裏
面に向けて吐出するための洗浄液吐出孔が形成されてい
る（図２参照）。

【００１９】ノズル位置固定部１２は、取付用ナット１
２１と、取付用ボルト１２２と、位置決め用ナット１２
３と、ゴムなど弾性を有する材料で構成される紡錘形の
弾性部材１２４とを含む。取付用ボルト１２２の中央に
は、洗浄液吐出ノズル１１の径とほぼ同一径を有する貫
通孔が形成されている。貫通孔の一端は、この貫通孔の
中心軸を中心とする底面を有する円錐形状に加工されて
いる。円錐形状に加工された側の取付用ボルト１２２の
外径は、取付パッド１３に形成された貫通孔１３１の直
径よりも大きくされ、それ以外の部分の外径は貫通孔１
３１とほぼ同一とされる。これによって、取付用ボルト
１２２は、取り付けパッド１３によってによって係止さ
れ、貫通孔１３１から抜け落ちないようにされている。
この取付用ボルト１２２の外周には、ネジ山が形成され
ている。取付用ナット１２１は、取付用ボルト１２２の
径の小さい側に螺合するナットである。位置決め用ナッ
ト１２３は、取付用ボルト１２２の径の大きい側に螺合
するナットであり、ネジ山以外の部分においては、洗浄
液吐出ノズル１１の径とほぼ同一径を有する貫通孔が形
成されている。この貫通孔の下端は、この貫通孔の中心
軸を中心とする底面を有する円錐形状に加工されてい
る。したがって、この取付用ボルト１２２と、位置決め
用ナット１２３とを螺合させていくと、その接合部に、
紡錘形の空間領域が形成される。弾性部材１２４は、取
付用ボルト１２２と位置決め用ナット１２３とで形成さ
れる紡錘形の空間領域よりも若干大きな紡錘形状を有し
ており、中心部には洗浄液吐出ノズル１１の径とほぼ同
一径を有する貫通孔が形成されている。

【００２０】上記のような構成を有するノズル位置固定
部１２は、上述したように、取付パッド１３に、取付用
ナット１２１と取付用ボルト１２２とで固定される。こ
の取付用ボルト１２２に加工された円錐状の穴には弾性
部材１２４が挿入される。そして、位置決め用ナット１
２３が取付用ボルト１２２に螺合される。この取付用ボ
ルト１２２と弾性部材１２４と位置決め用ナット１２３
とで形成される貫通孔に洗浄液吐出ノズル１１は挿入さ
れる。位置決め用ナット１２３が緩められた状態におい
て、この貫通孔に挿入された洗浄液吐出ノズル１１は、
弾性部材１２４との間の摩擦力によって静止状態にあ
る。しかしながら、位置決め用ナット１２３が緩んだ状
態にあるため、洗浄液吐出孔の高さ微調整が容易にでき
る状態にある。この洗浄液吐出ノズル１１の先端と基板
Ｗとの近接距離が所定の距離に達したとき、位置決め用
ナット１２３を締めていくと、弾性部材１２４は位置決
め用ナット１２３と取付用ボルト１２２とで形成される
空間領域よりも若干大きな形状を有しているため、洗浄
液吐出ノズル１１に押しつけられる。より具体的には、
位置決め用ナット１２３を締めると、弾性部材１２４と
位置決め用ナット１２３との接触面に関する垂直抗力が
働く。この垂直抗力の水平方向成分によって、弾性部材
１２４は洗浄液吐出ノズル１１に押しつけられる。これ
によって、洗浄液吐出ノズル１１は、所定位置に圧迫固
定される。仮にこの時、洗浄液吐出ノズル１１の位置ズ
レなどが起きた場合には、位置決め用ナット１２３を緩
めて、洗浄液吐出ノズル１１の位置を再度調整し、位置
決め用ナット１２３を締めてやればよい。

【００２１】上記のように、本実施形態に係る基板洗浄
ユニットにおいては、洗浄液吐出ノズル１１の高さを微
調整する際に、洗浄液吐出ノズル１１自体を取付パッド
１３から取り外す必要性がない。従って、洗浄液吐出ノ
ズル１１の先端と基板Ｗの裏面との間の距離を確認した
状態で、位置決め用ナット１２３を締め付けるだけで、
容易に洗浄液吐出ノズル１１を固定することができる。
その結果、従来のように高さ調整を繰り返すことなく、
洗浄液吐出ノズル１１を所望の高さに調整でき、オペレ
ータの手間を軽減できる。また、洗浄液吐出ノズル１１
は、耐薬品性の高い樹脂、例えばテフロンによって構成
されているため、外部から供給された洗浄液が金属汚染
されることはない。

【００２２】図３は、外部から供給された洗浄液を、図
１の洗浄液吐出ノズル１１へと供給するための洗浄液供
給ユニットを模式的に示した図である。以下、図３を参
照して、本実施形態で採用される洗浄液の供給経路につ
いて説明する。なお、ここでは一例として、基板処理装
置内に設置される洗浄液吐出ノズル１１の個数が４個の
場合を想定している。

【００２３】図３において、本実施形態で採用される洗
浄液供給ユニットは、外部の洗浄液供給源から供給され
た洗浄液をユニット内へと導入する第１導入管３１と、
第１導入管３１によって導入された洗浄液を洗浄液吐出
ノズル１１の本数に応じた数に一括的に分岐するマニホ
ールド３２と、マニホールド３２によって分岐された洗
浄液を洗浄液吐出ノズル１１へ導く第２導入管３３とを
備える。マニホールド３２は、第１導入管３１により導
入された洗浄液を、各第２導入管３３へ一様な圧力で分
配するように設計される。

【００２４】上記のように、マニホールド３２は、供給
された洗浄液を一括的に所定数に分岐させるため、分岐
配管や導入管接続部などが不必要となる。そのため、洗
浄液供給ユニットが小型化でき、基板処理装置内に設置
することが可能となる。

【００２５】上述した基板洗浄ユニットおよび洗浄液供
給ユニットは、基板処理装置の一例である、レジスト塗
布装置や現像装置などに適用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る洗浄液吐出ユニット
の洗浄液吐出ノズル近傍の構成を示す断面図である。

【図２】図１に示す洗浄液吐出ノズルの先端部を模式的
に示した図である。

【図３】本発明の一実施形態に係る洗浄液吐出ユニット
で使用される洗浄液供給ユニットを模式的に示した図で
ある。

【図４】従来の基板洗浄ユニットにおける洗浄液吐出ノ
ズル近傍の構成を示す断面図である。

【図５】従来の洗浄液供給ユニットを模式的に示した図
である。

【符号の説明】

Ｗ…基板 １１…洗浄液吐出ノズル １２…ノズル位置固定部 １２１…取付用ナット １２２…取付用ボルト １２３…位置決め用ナット １２４…弾性部材 １３…取付パッド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の裏面を洗浄するための基板洗浄ユ
   ニットであって、 前記基板の裏面と近接し、先端部分に設けられた洗浄液
   吐出孔から洗浄液を吐出する基板洗浄ノズルと、 前記基板洗浄ノズルの先端部分を所定位置で固定するノ
   ズル固定手段とを備え、 前記基板洗浄ノズルは、耐薬品性を有する樹脂によって
   構成されており、 前記ノズル固定手段は、 弾性を有しており、前記基板洗浄ノズルの一部において
   周囲を覆う弾性部材と、 前記弾性部材を収納する空間領域を形成し、当該空間領
   域の大きさを調節可能な空間領域形成手段とを含み、 前記空間領域形成手段は、前記基板洗浄ノズルの先端部
   分が所定位置に位置したとき、前記空間領域を前記弾性
   部材よりも小さくすることによって当該基板洗浄ノズル
   を圧迫固定することを特徴とする、基板洗浄ユニット。
2. 【請求項２】 基板の裏面を洗浄するための基板洗浄ユ
   ニットであって、 前記基板の裏面と近接し、先端部分に設けられた洗浄液
   吐出孔から洗浄液を吐出する複数の基板洗浄ノズルと、 外部の洗浄液供給源から供給された洗浄液を一括的に分
   岐し、分岐された洗浄液を各前記基板洗浄ノズルへ供給
   する洗浄液分岐／供給手段とを備える、基板洗浄ユニッ
   ト。
3. 【請求項３】 基板の裏面を洗浄するための基板洗浄ユ
   ニットであって、 前記基板の裏面と近接し、先端部分に設けられた洗浄液
   吐出孔から洗浄液を吐出する複数の基板洗浄ノズルと、 前記基板洗浄ノズルの先端部分を所定位置で固定するノ
   ズル固定手段と、 外部の洗浄液供給源から供給された洗浄液を一括的に分
   岐し、分岐された洗浄液を各前記基板洗浄ノズルへ供給
   する洗浄液分岐／供給手段とを備え、 前記基板洗浄ノズルは、耐薬品性を有する樹脂によって
   構成されており、 前記ノズル固定手段は、 弾性を有しており、前記基板洗浄ノズルの一部において
   周囲を覆う弾性部材と、 前記弾性部材を収納する空間領域を形成し、当該空間領
   域の大きさを調節可能な空間領域形成手段とを含み、 前記空間領域形成手段は、前記基板洗浄ノズルの先端部
   分が所定位置に位置したとき、前記空間領域を前記弾性
   部材よりも小さくすることによって当該基板洗浄ノズル
   を圧迫固定することを特徴とする、基板洗浄ユニット。